摘要:随着新课程改革的不断深入,培养学生的学科思维和应用能力已受到越来越多的重视。在初中数学教学中,建模教学是发展学生数学思维、提高知识应用能力的有效途径。笔者结合教学实践,对初中数学建模教学的策略进行了一些思考,以期进一步提升初中数学教学质量。
关键词:初中数学;建模教学;策略
在初中数学学习中,学生需要面对各种抽象的数学问题,这对他们的数学思维和解题能力是一个较大的考验。对于数学教师来说,为了促进学生更好地学习数学知识,有效地解决数学问题,需要在日常教学中广泛融入建模思想。通过建模教学,可以帮助学生简化解题步骤,更快捷的得出解题答案,让数学学习成为轻松愉悦的过程。
一、 充分挖掘教材内容,丰富建模问题
初中数学教学中,建模教学应立足教材,充分挖掘教材内容,设计丰富多彩的建模问题,以帮助学生理解知识,提高能力。教师要对教材中的内容进行深入分析,并结合实际加以变式,以融入数学概念、性质、法则、公式等相关知识,这样才能确保发挥出数学建模基本素材的优势。此外在数学教学过程中,教师还应当以教材的重难点知识为基础,并结合学生的生活实际,实现教材知识与实际生活相结合,灵活建立模型,有意识的培养学生逻辑思维能力,优化教学的效率及效果。例如,在教学内容中涉及“赶上”“相同”等与实际相关的问题时,需要建立方程模型解决;涉及“不超过”“低于”等实际问题时,就建立不等式模型解决;涉及“最优化”“计划决策”等实际问题,则建立函数模型解决;……教师首先要用好教材上的案例,充分发挥教材功能,在此基础上,充分挖掘有关素材,紧密联系生活实际来进行建模,渗入相关数学知识,促进学生快捷地解决问题。此外,教师为了确保题目更符合课程知识要点,甚至可以自主编写应用题,做出数学建模。特别是利用学生比较熟悉的内容来出题,会让学生更容易快速融入,例如手机话费、上网费用等相关问题,以及组织班级活动收取与支出费用的计算等等,这样的建模方式也是更为常见的,教师要合理引导,促进学生掌握建模的整体思想,提升学习能力。
二、 提升建模的实用性,确保学以致用
初中阶段开展建模教学,要注重学生的参与度,给学生更多自主思考、提出疑问的机会,也只有这样才能体现出教学活动的灵活性及多样性,让学生在解题实践中增强建模的应用意识,帮助学生树立更独立的学习观念,真正体会到数学的魅力所在。例如,为了进一步强化学生对“中位数与众数”的理解,以及相关知识在生活中的应用,教师可采取以下建模方式给出条件促进学生理解:某鞋店有38码、39码、40码、41码、42码五种尺寸的某种名牌男式皮鞋,在一周时间之内分别销售了5双,15双,23双,17双,6双。先让学生求出鞋码的中位数和众数,接着提出问题引发学生思考:在分析这五种尺寸皮鞋的销售情况时,如果你是鞋店的店主,你会关心哪些数据?哪些数据会被你忽略掉?在进货的过程中你首先会考虑什么数据?像这类与中位数和众数相关的应用题,在日常生活中极为常见,教师要激发学生积极思考,多角度全方位地分析,并组织学生开展小组讨论,教师适当予以指导,鼓励学生积极说出自己的看法或疑问,从而深刻认识中位数和众数的应用价值。
教师可以从具体例子来引入数学概念,比如在“圆”的起始教学中,为了让学生了解圆的概念,教师可举出“在一个水池中扔进一个石头,水面上会出现一个圆形的水波”的生活实例,来说明这就是一个圆的形象,通过这个现象抽象出圆的概念,并且引出半径和圆心等概念。教师也可以利用习题开展建模训练。比如,在建设水电站的过程中,需要沿着斜坡铺设水管材料,水管的长度AB可以直接测量到,斜坡和水平面的夹角可以使用测角器进行测量,怎么求出水平面到点的距离呢?建立模型:Rt△ABC,已知∠A,AB,求BC长。类似的还有山坡、大坝、燕尾槽和屋顶人字架的问题,在实际教学中发展空间比较大。再比如,在讲解三角形方面内容之后,有这样一个题目:一个水池,想要测量这个不规则水池AB两端的距离,难以进行直接测量,用什么方式可以得到AB长度。对于这个问题,可以采用多种方法进行建模。第一种建模方式,构造直角三角形,使用勾股定理来得到AB长度。第二种建模方式,构造等边或者等腰三角形,進而得到AB长度。学生可以利用多种建模方法进行解题,做到了学以致用。
三、 培养学生多向思维能力,拓展建模思路
初中建模教学,常常是建立在各类条件与目标的密切联系上,而且这样的联系普遍具有多向性。因此,成功的建模需要学生正向思维、逆向思维及发散思维等多种思维模式的切换。教师要根据特定的数学模型,有针对性地编制应用题,让学生在自主探究、合作交流中打破思维定式,改变思维角度,拓展数学建模的思路。数学教师可运用简化解题思路、多种解题思路、逆向解题思路去设计问题,让学生养成在能够简化解题过程时不将其复杂化的习惯,学会在遇到通过正常解题思路无法解答时,尝试着跳脱固定框架逆向思考,以培养发散思维能力。在日常教学中,尽可能引导学生用多种方式解答问题,使学生的思维不会局限于一点。通过不同类型案例的训练,学生的创新思维能够进一步被激发,思维发散性也更强。可见教师有必要借助不同的生活背景进行模型的创设,进而体现出数学建模思路的多元化,这有利于帮助学生提升运用数学知识处理实际问题的能力。因此,教师在教学过程中要合理加以利用,这不仅能让教师的教学更顺利,更有利于学生对知识的理解与消化,从而切实提升数学教学效率。
四、 结语
综上所述,在初中数学课程中,建模思想的渗透对师生双方都有很大益处。为此,初中数学教师作为数学教学过程中的引导者,应当善于巧妙渗透建模思想,应用科学合理的教学方式提升初中数学教学的整体效率。也正因为如此,本文就初中数学建模教学展开了进一步分析。这样的探讨,在教学要求不断提升的今天是十分必要的,因此数学教师应给予充分重视,善于运用建模的教学方法帮助学生完成思想转化,提升学生的数学素养。
参考文献:
[1]曹静.建模教育在初中数学教学中的必要性分析[A].现代教育教学探索学术交流会,2016.
[2]栾卉凡.新课标下初中数学建模教学设计与实践[D].山东:山东师范大学,2011.
作者简介:王光盛,江苏省南京市,江苏省南京市滨江中学。